CN117257436A - 同时的电外科密封和切割 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及同时的电外科密封和切割。提供了密封和切割生物组织的方法。在一组密封电极之间施加交流(AC)密封信号。响应于密封电极之间的生物组织阻抗达到第一阻抗阈值，在一组切割电极之间施加AC切割信号。在切割电极之间施加AC切割信号时开始的一段时间间隔结束时，响应于布置在该组密封电极之间的生物组织的阻抗达到第二阻抗阈值，停止AC密封信号。

Description

同时的电外科密封和切割
本申请是2018年12月19日提交的名称为“同时的电外科密封和切割”的中国专利申请201880081514.0的分案申请。
优先权要求
本申请要求于2017年12月19日提交的题为“ELECTROSURGICAL SYSTEM ANDMETHOD TO SIMULTANEOUSLY SEAL AND CUT”的美国临时专利申请号62/607,817的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
电外科涉及使用电力在生物组织内累积热量以引起热组织损伤，导致组织例如通过干燥、凝结或蒸发中的一种或多种而被切割、去除或密封。益处包括能够在有限的失血的情况下进行精确切割。电外科装置常在外科程序期间使用，以在医院手术室中或门诊程序中帮助防止失血。高频电外科通常涉及射频(RF)交替电流(交流)(AC)，其在穿过组织时通过电阻转换成热。
一般的电外科信号发生器使用多段式电压转换器，将AC线功率转换成执行电外科程序所需的受控高频信号。此方法通常包括将AC线输入转换成直流(DC)信号，并将DC信号转换成RF信号。RF输出被施加(imparted)到外科器械末端执行器处的电极，外科医生操纵外科器械末端执行器以施加高频能量，从而密封或切割解剖结构组织。
已经提供了一种在前的电外科器械，其包括用于密封和切割血管和/或组织的末端执行器。现有的末端执行器包括一对相对的第一和第二颌部(jaws)，所述第一和第二颌部能够相对于彼此从第一间隔的位置移动到第二位置，以将组织抓握在其间。各颌部包括导电性组织密封表面，所述导电性组织密封表面被配置以由电外科能量源供能并且被配置以接触组织表面。颌部中的至少一个包括导电性切割表面，该导电性切割表面被布置在颌部中限定的绝缘体内。所述切割表面被配置以由电外科能量源供能并且被配置以接触组织表面。
发明内容
在一个方面中，提供了密封和切割生物组织的方法。在一组密封电极之间施加交流(AC)密封信号。响应于密封电极之间的生物组织阻抗达到第一阻抗阈值，在一组切割电极之间施加AC切割信号。在切割电极之间施加AC切割信号时开始的时间间隔结束时，响应于布置在所述组密封电极之间的生物组织的阻抗达到第二阻抗阈值，停止AC密封信号。
在另一方面中，提供了电外科系统。电外科信号发生器密封段(sealing stage)被配置以在一组密封电极上提供AC密封信号。电外科信号发生器切割段(cutting stage)被配置以在一组切割电极上提供AC切割信号。所述组密封电极和所述组切割电极共用至少一个电极。
附图说明
图1是用于对平放在手术台上的患者执行微创诊断或外科程序的微创远程操作式外科系统的示例性平面图。
图2是外科医生的控制台的示例性透视图。
图3是微创远程操作式外科系统的患者侧推车的示例性透视图。
图4是外科器械的示例性透视图。
图5是表示根据一些实施方式的电外科信号发生器电路的示例性框图。
图6A是根据一些实施方式的末端执行器的一对颌部的示例性透视图，所述颌部包括一组组织密封表面和一组组织切割表面，以打开位置显示。
图6B是根据一些实施方式的图6A的那对末端执行器颌部的远端视图，该对末端执行器颌部以闭合位置显示，并且生物组织被抓握在其间。
图7是显示根据一些实施方式的同时密封和切割信号的峰-峰电流信号水平的示例性信号时序图。
图8是表示根据一些实施方式的在同时组织密封和组织切割活动期间独立控制生物组织的密封和切割的过程的示例性实例阻抗vs时间的图。
图9A-9B是表示根据一些实施方式的执行同时密封和切割活动的第一过程的示例性流程图。
图10是表示根据一些实施方式的在同时密封和切割活动期间抑制电弧的第二过程的示例性流程图。
图11是表示根据一些实施方式的响应于组织密封表面之间不存在生物组织而停止密封和切割活动的第三过程的示例性流程图。
具体实施方式
远程操作式外科系统
图1是用于对平放在手术台14上的患者12执行微创诊断或外科程序的微创远程操作式外科系统10的示例性平面图。所述系统包括在程序期间供外科医生18使用的外科医生控制台16。一名或多名助手20也可参与所述程序。微创远程操作式外科系统10还包括一个或多个患者侧推车22和电子器件推车24。患者侧推车22可以在外科医生18通过外科医生控制台16观看手术位点时操纵至少一个外科器械26通过患者12的身体的微创切口。手术位点的图像可以通过内窥镜28(如立体内窥镜)获得，内窥镜28可以被患者侧推车22操纵以使内窥镜28定向。位于电子器件推车24上的计算机处理器可以用于处理手术位点的图像，以随后通过外科医生控制台16显示给外科医生18。在一些实施方式中，可以捕获透视图像，这允许在外科程序期间感知深度。一次使用的外科器械26的数量通常取决于诊断或外科程序和手术位点内的空间限制以及其他因素。如果需要更换在程序期间使用的外科器械26中的一个或多个，则助手20可以将外科器械26从患者侧推车22移除，并用来自手术室中的托盘30的另一外科器械26将其取代。
图2是外科医生控制台16的透视图。外科医生控制台16包括观看者显示器31，观看者显示器31包括左眼显示器32和右眼显示器34，用于向外科医生18呈现外科位点的带坐标的立体视图，所述带坐标的立体视图能够实现深度感知。控制台16还包括一个或多个手动操作的控制输入36以接收较大幅度(larger-scale)的手控移动，并且包括一个或多个脚踏板控制器37。被安装以在患者侧推车22上使用的一个或多个外科器械响应于外科医生18对一个或多个控制输入36的较大幅度的操纵而以较小幅度的距离移动。控制输入36可提供与其相关联的外科器械26相同的机械自由度，以提供给外科医生18以远程呈现、或控制输入36与器械26一体的感知，使得外科医生具有直接控制器械26的强烈感觉。因此，可采用位置、力和触觉反馈传感器(未显示)以通过控制输入36将位置、力和触觉感觉从外科器械26传回到外科医生的手，受通信延迟约束。
图3是根据实施方式的微创远程操作式外科系统10的患者侧推车22的透视图。患者侧推车22包括四个机械支撑臂72。外科器械操纵器73——包括控制器械运动的马达——被安装在各支撑臂组件72的末端。另外，各支撑臂72可以任选地包括一个或多个装配接头(setup joints)(例如，无动力的和/或可锁定的)，所述装配接头用于使附接的外科器械操纵器73相对于外科手术患者定位。虽然患者侧推车22显示为包括四个外科器械操纵器73，但是可以使用更多或更少的外科器械操纵器73。远程操作式外科系统将通常包括视觉系统，所述视觉系统通常包括用于捕获视频图像的内窥镜摄像机器械28和用于显示所捕获的视频图像的一个或多个视频显示器。在控制台16处提供的用于控制器械整体或器械部件的用户输入使得：其使得由外科医生或其他医务人员为控制输入提供的输入(“主”命令)被转换成外科器械的相应动作(“从”响应)。
图4是外科器械26的透视图，外科器械26包括细长的中空管状轴410——具有中心线纵向轴线411、用于插入患者的体腔的远(第一)端部分450和邻近控制机构440联接的近(第二)端部分456——该控制机构440包括多个致动器马达445、447(以虚线显示)，该致动器马达445、447在所联接的线缆上施力，以向末端执行器454施加运动，如颌部的打开和闭合以及腕部(wrist)的(x，y)腕部运动。外科器械26用于执行外科或诊断程序。外科器械26的远侧部分450可提供各种末端执行器454中的任意种，如所示的镊子、针型驱动器、烧灼装置、切割工具、成像装置(例如，内窥镜或超声探针)等。外科末端执行器454可包括功能机械自由度，如打开或闭合的颌部、或沿路径平移的刀具或者可沿x和y方向移动的腕部。在所示的实施方式中，末端执行器454通过腕部452联接到细长的中空轴410，腕部452允许末端执行器相对于细长的管中心线轴线411定向。控制机构440控制整体器械和位于其远侧部分的末端执行器的移动。
电外科信号发生器
图5是表示根据一些实施方式的电外科信号发生器电路500的示例性框图。电外科信号发生器500包括电外科信号发生器密封段502和电外科信号发生器切割段504。密封段502在一组密封电极506、508(密封+、密封-)之间产生高频(HF)AC密封信号。切割段504在一组切割电极510、512(切割+、切割-)之间产生HF AC切割信号。通常，频率在大约100-500kHz的范围内。在一些实施方式中，所述组密封段电极506、508和所述组切割段电极510、512各共用至少一个电极508、512(密封-、切割-)，该电极508、512在本文中可统称为返回电极。
电外科信号发生器500包括AC-DC电源514，以在电压总线516上将AC线电压转换成DC电压。电压总线516被联接以向密封段电路502提供DC输入电压信号。电压总线516还被联接以向切割段电路504提供DC输入电压信号。在一些实施方式中，DC输入电压信号例如是大约48V。
密封段502包括第一降压调节器电路518以将DC输入电压信号转换成第一受控DC电压信号，并且包括第一输出变压器520，该第一输出变压器520被联接以基于第一受控DC电压信号产生AC密封信号。第一输出变压器520被联接以向所述组密封电极506、508提供密封信号。更具体地，第一输出变压器520包括电联接到第一密封电极506的第一末端522，并且包括电联接到第二密封电极508的第二末端524。第一受控DC电压信号被提供给第一输出段(output stage)526，该第一输出段526被配置以提供任一极性方向的跨越第一输出变压器520的末端522、524的第一受控电压。在一些实施方式中，第一输出段包括第一H桥开关电路。第一和第二密封电极506、508经由输出插座528电联接到外科器械末端执行器454，该外科器械末端执行器454包括下文参考图6A-6B描述的颌型末端执行器。第一电压和电流监测电路530被配置以监测跨越所述组密封电极的电流和电压。第一微控制器532被配置以向第一降压调节器电路518提供脉宽调制(PWM)信号，以确定由第一降压调节器电路518施加的电压转换。第一微控制器532还被配置以产生控制信号以控制输出段开关电路526的开关，从而确定HF密封信号波形模式，包括例如工作循环(duty cycle)和频率。第一信号调节和采集电路534采集用于计算RMS V、I的电压和电流测量结果；以及平均功率。第一微控制器532还被配置以基于跨越所述组密封电极506、508的监测电压和电流来确定其之间的第一阻抗。
类似地，切割段504包括第二降压调节器电路548以将DC输入电压信号转换成第二受控DC电压信号，并且包括第二输出变压器550，该第二输出变压器550被联接以基于第二受控DC电压信号产生切割信号。第二输出变压器550被联接以向所述组切割电极510、512提供AC切割信号。更具体地，第二输出变压器550包括电联接到第一切割电极510的第一末端552，并且包括电联接到第二切割电极512的第二末端554。第二受控DC电压信号被提供给第二输出开关电路556，该第二输出开关电路556被配置以提供任一极性方向的跨越第二输出变压器550的末端552、554的第二受控电压。所述组切割电极510、512经由输出插座528电联接到外科器械末端执行器454，该外科器械末端执行器454包括下文参考图6A-6B描述的颌型末端执行器。第二电流和电压监测电路560被配置以监测跨越所述组切割电极510、512的电流和电压。第二微控制器562被配置以向第二降压调节器电路548提供脉宽调制(PWM)信号以确定由第二降压调节器电路548施加的电压转换。第二微控制器562还被配置以产生控制信号以控制输出段开关电路556的开关，从而确定切割信号波形模式，包括例如工作循环和频率。第二信号调节和采集电路564采集用于计算RMS V、I的电压和电流测量结果；以及平均功率。第二微控制器562还被配置以基于跨越所述组密封电极510、512的监测电压和电流来确定其间的第二阻抗。
可以并入控制台16的用户界面电路(UI)区块(block)570可包括手动控制器和脚踏板控制器以及显示控制台中的一种或多种，以接收用户输入命令来开始和停止密封和切割活动，和指示用于密封和切割信号波形的参数，如例如电压、电流、信号频率和停留时间。UI电路区块570还可向用户提供反馈信息，如所输送的功率量、是否成功完成密封、是否发生错误状况。外科医生可以利用UI来提供用户输入，以基于例如具体患者或外科程序的要求来选择电压和电流水平或密封信号模式和切割信号模式。可并入电子器件推车24的主控制器572被联接以与UI区块570交换信息并与第一和第二微控制器532、562通信。主控制器572可被配置以产生控制信号以确定受第一和第二微控制器控制下的密封和切割信号的波形，包括例如电流和电压水平。主控制器572还可产生控制信号以确定受第一和第二微控制器控制下的密封和切割操作的开始和停止时间。在一些实施方式中，主控制器572还可被配置以向第一和第二微控制器提供用于电弧抑制和其它时间依赖性功能的控制信号。数值可例如作为用户设置的函数或者根据在其它段(stage)中发生的情况而改变。
在操作时，AC密封信号经由第一输出变压器520跨越所述组密封电极506、508提供，并且AC切割信号经由第二输出变压器550跨越所述组切割电极510、512提供。在一些实施方式中，第一和第二微控制器532、562协作以向第一和第二H桥开关526、556提供单一PWM主信号，从而产生同相的周期性密封和切割信号。尽管密封和切割信号是彼此同相的周期性信号，但是其通常具有不同的峰-峰电压电势。第一和第二输出变压器520、550可具有不同的匝数比，从而产生例如密封和切割电压的不同电压水平。总体上，由于较高的阻抗与切除组织所需的等离子体放电相关，密封活动期间的阻抗低于切割活动期间。因此，总体上，在密封期间一般可以使用比在切割期间所用更低的电压。在一些实施方式中，例如，密封活动的峰-峰电压是大约75-150V，并且切割活动的峰-峰电压是大约300-600V。相反地，总体上，在密封期间可以使用比在切割期间所用更高的电流。
图6A是根据一些实施方式的末端执行器454的一对颌部602、604的示例性透视图，该颌部602、604包括一组组织密封表面606-612和一组组织切割表面610、612和614，以打开位置显示。因此，密封表面610、612在密封段502和切割段504之间共用。图6B是根据一些实施方式的图6A的那对末端执行器颌部602、604的远端视图，其以闭合位置显示，并且生物组织618被抓握在其间。参考图6A，末端执行器454包括第一和第二颌部602、604，其具有相对的工作面620、622和枢转轴线624。第一和第二颌部602、604中的至少一个被安装以在打开位置和闭合位置之间围绕枢转轴线624旋转地枢转，在打开位置中第一和第二颌部602、604彼此间隔，闭合位置使生物组织618抓握在其间。
第一颌部602包括第一和第二导电性组织密封表面606、608，该第一和第二导电性组织密封表面606、608在插座528处电联接到有源密封电极506并且沿第一颌部602的外部纵向延伸。第一颌部602还包括导电性组织切割表面614，该导电性组织切割表面614在插座528处电联接到有源切割电极510并且沿第一颌部602在第一和第二组织密封表面606、608之间纵向延伸。第二颌部604包括第三和第四导电性组织密封表面610、612，该第三和第四导电性组织密封表面610、612在插座528处电联接到共用返回密封电极508并且沿第二颌部604的外部纵向延伸，以在第一和第二颌部602、604处于闭合位置时与第一和第二组织密封表面606、608对齐。第二颌部604还包括无源/绝缘表面616，该无源/绝缘表面616沿第二颌部604在第三和第四组织密封表面610、612之间纵向延伸，以在第一和第二颌部602、604处于闭合位置时与第一组织切割表面614对齐。
参考图6B，在组织密封活动期间，密封信号被传导通过布置在第一和第三密封表面606、610之间的组织部分618和通过布置在第二和第四组织密封表面608、612之间的组织部分618。在组织切割期间，切割信号被传导通过布置在第一和第二组织切割表面610、612、614之间的组织部分618。通常，在切割活动之前开始密封活动因降低临床风险而是有益的。以此方式，如果在切割开始之前将生物组织(如血管)密封到某预定程度，则在随后开始的切割活动期间血液渗漏的风险最小。
总体上，施加到生物组织的电压和电流密度决定了组织的切割或密封是否发生，因为实现切除所需的等离子体放电需要较高的电压和电流密度。较低的电流密度通常导致不太快的组织加热，这可导致密封，这如本文所用是指组织脱水、血管壁收缩和血液成分的凝结以及胶原变性和结合。较高的电流密度通常导致等离子体放电产生，这可导致切割，这如本文所用是指例如通过蒸发来剖解组织。尽管电外科密封信号和电外科切割信号可以输送相同的功率，但是其一般使用不同的电压和电流水平来这样做。
涉及密封和切割活动的一般电外科程序可涉及一系列“咬合(bites)”——其中一对颌部抓握组织部分，电外科发生器提供密封和切割信号以将其密封和将其切割，然后抓握、密封和切割下一组织部分。密封活动的每次咬合和每次切割活动可仅需要短时间间隔，如例如两秒钟来密封和两秒钟来切割。电外科程序所需的总时间随着咬合次数的增加而增加。例如，涉及5-6次咬合的电外科程序(其中密封和切割活动顺序进行)可需要20-24秒。此外，如果使用单段电外科发生器，则例如可需要每次咬合另外时间延迟可能4-5秒以重新配置发生器，以在密封活动和切割活动之间每次转变时生成不同的信号模式，这可进一步增加电外科程序的总时间，增加例如另外20-30秒。因此，需要同时密封和切割以缩短电外科程序所需的时间。
密封和切割信号
图7是显示根据一些实施方式的同时密封和切割信号的实例峰-峰电流信号水平的示例性信号时序图。将理解，附图是示例性的，并且电流水平单位和时间单位是任意的且仅出于示例性目的。RF密封电流信号702的峰-峰电流值大于RF切割电流信号脉冲704-1至704-N的峰-峰电流值。密封信号702作为连续RF信号提供。而切割信号704在离散的时间间隔期间以离散的RF信号脉冲704-1至704-N提供，各脉冲之间有空载(dead)信号停留时间延迟，该期间不提供切割信号。各RF信号脉冲包括在脉冲时间间隔期间连续施加的RF切割信号。各空载信号停留时间延迟包括期间不施加RF切割信号的时间间隔。如下文参考图9A-9B说明，切割脉冲的数量可根据需要基于对所述组切割电极510、512之间的阻抗测量而变化，从而实现满意的切割。密封和切割信号提供基本上相同的功率，并且因此，当密封信号电流水平大于切割信号电流水平时，密封信号电压水平(未显示)小于切割信号电压水平(未显示)。
密封和切割信号的控制
图8是表示根据一些实施方式的在同时组织密封和组织切割活动期间独立控制生物组织的密封和切割的过程的示例性示例阻抗vs时间的图。将理解，图中所示的阻抗值和时间单位是任意的且出于示例目的。在第一时间间隔T1期间，在时间t＝0开始，密封段502产生具有密封信号电压水平的密封信号。在第一时间间隔T1期间，所述组密封电极506、508之间的测量电流和电压可用于确定其之间的阻抗。密封电极506、508之间的监测电压和电流指示例如图6B所示第一和第二颌部602、604之间捕获的生物组织的阻抗。阻抗可指示例如组织水分含量。总体上，组织水分含量应当足够低，以允许输送适合的电压和电流密度以开始切割。第二微控制器562被配置以至少部分地基于密封电极506、508之间的阻抗达到预定开始切割阈值，使第二输出变压器550产生切割信号。在第二时间间隔T2期间，在实例中始于约时间t＝0.9，当密封电极506、508之间的阻抗达到预定开始切割阈值时，切割段504产生切割信号。在第二时间间隔T2期间，密封段502持续产生密封信号，而切割段504同时产生切割信号。如上文参考图7的时序图所述，尽管密封信号和电压信号彼此是同相的，但密封信号一般具有比切割信号更低的峰-峰电压，因为如上所述切割通常需要较高的电压。在第二时间间隔T2期间，所述组密封电极510、512之间的测量电压和电流可用于确定其之间的阻抗。第一微控制器532被配置以使第一输出变压器520启动停留模式，其中第一输出变压器产生密封信号以另外的预定第三时间间隔T3——例如至少部分地基于密封电极510、512之间的阻抗达到预定停止密封阈值，该预定停止密封阈值指示预定组织水平。在该实例中，在大约时间t＝1.8时，此时密封电极510、512之间的阻抗达到预定停止密封阈值，密封段502进入停留模式，其中密封段502继续输送密封信号以另外的预定第三时间间隔，所述另外的预定第三时间间隔在该实例中延长到大约t＝2.5，然后第一微控制器532使密封段502停止密封信号。切割段504可继续产生切割信号以预定时间间隔(未显示)，之后第二微控制器562使切割段504停止切割信号。本领域技术人员将理解，较低的阻抗指示水分存在，这指示在切割电极之间仍然存在组织。较高的阻抗指示水分不存在/减少，这指示电极之间组织不存在/减少，这指示电极之间组织不存在/减少和/或是干净切割。可选地，在一些实施方式中，在第四时间间隔结束时，响应于所述组切割电极510、512之间测量的电流和电压指示其之间的阻抗小于停止切割阻抗阈值，第二微控制器562可启动另外的切割信号脉冲以确保生物组织的满意切割。
在一些实施方式中，开始切割阻抗阈值小于启动停留时间阻抗阈值，并且停止切割阻抗阈值大于启动停留时间阻抗阈值。具体地，例如，在一些实施方式中，一般的开始切割阻抗阈值可在20-200欧姆的范围内，一般的启动停留时间阻抗阈值可在150-500欧姆的范围内，以及一般的停止切割阻抗阈值可在500-2000欧姆的范围内。根据一些实施方式，跨越密封电极测量开始切割阻抗，并且还跨越密封电极测量停留时间阻抗阈值。然而，停止切割阻抗是跨越切割电极测量的。
在可选的实施方式中，在第一和第二颌部之间输送的电压、电流或功率之间的相位角也可用于确定开始切割阈值和停止密封阈值。此可选的方法允许考虑无功阻抗，无功阻抗通常在密封开始时低，并随着组织干燥而增加。
图9A-9B是根据一些实施方式的表示执行同时密封和切割活动的第一过程的示例性流程图。第一和第二微控制器532、562和主控制器572可配置有指令，以使图1的电外科系统500的第一和第二段502、504执行同时密封和切割活动。在框902处，在脚踏板UI致动器处接收用户输入，例如，指示开始电外科程序的用户命令。在框904处，测量一个或多个咬合参数，包括密封或切割电极之间的测试电压和/或电流、颌部角度和颌部抓握强度中的至少一个。可在密封或切割电极之间提供测试信号以产生测试电压或电流。颌部602、604可配置有传感器(未显示)以确定颌部角度和抓握力。在判定框906处，对生物组织是否被适当地抓握在颌部之间作出确定。在框908处，响应于确定组织未被适当地布置在颌部之间，经由UI向用户提供信息以指示例如颌部之间的组织不足或定位不恰当。
在框910处，第一微控制器532响应于确定组织被适当地布置在颌部602、604之间而开始密封活动。密封活动包括密封段向所述组密封电极506、508提供密封信号以在布置于第一和第三密封表面606、610之间的组织618内施加密封信号，和在布置于第二和第四密封表面608、612之间的组织内传输密封信号。在框912处，第一电压和电流监测电路530监测所述组密封电极506、508处的电压和电流。在判定框914，第一微控制器532确定第二微控制器562是否已开始施加切割信号。
在判定框916处，响应于确定切割信号已经开始，第一微控制器确定所述组密封电极之间的监测电流和电压是否大于停止密封阻抗阈值。响应于所监测的阻抗未达到停止密封阻抗阈值，控制返回到框912并且电流和电压监测继续。在框918处，响应于所监测的阻抗达到停止密封阻抗阈值，第一微控制器继续传播密封信号以预定密封信号停留时间间隔(T3)。在框920处，在密封信号停留时间间隔结束时，第一微控制器停止密封过程。
在判定框922处，响应于确定切割信号尚未开始，第二微控制器562确定在所述组密封电极506、508之间的监测电压和电流是否指示阻抗大于开始切割阻抗阈值。响应于确定所述组密封电极之间的阻抗不大于开始切割阻抗阈值，控制流向判定框916。在框924处，响应于组织阻抗已达到开始切割阈值的指示，第二微控制器562启动切割活动。切割活动包括切割段向所述组切割电极510、512提供切割信号以在布置于第一和第二切割表面610、612、614之间的组织618内施加切割信号。在框926处，第二电压和电流监测电路560监测所述组切割电极510、512处的电压和电流。在判定框928处，第二微控制器562确定切割时间是否超过切割时间阈值。响应于确定尚未达到切割时间阈值，控制流回到框926。在判定框930处，响应于确定已达到切割时间阈值，第二微控制器562确定所述组切割电极510、512之间的监测阻抗是否大于停止切割阻抗阈值。在框932处，响应于所述组切割电极510、512之间的阻抗不大于停止切割阻抗阈值，第二微控制器562确定需要另外的切割脉冲来完成切割。根据一些实施方式，第二微控制器562基于来确定待提供的另外切割脉冲的数量。在框934处，第二微控制器使另外的切割脉冲的启动延迟预定空载时间延迟时间，在该期间不提供切割信号以允许等离子体消散，并且在随后的脉冲时产生新的放电，这能够防止放电悬于一个特定位置而不进行完全的切割。在框936处，在延迟之后，第二微控制器重新启动切割信号，并且控制流回到框926。在判定框938处，响应于确定已达到切割时间阈值，第二微控制器562确定不需要另外的切割脉冲。在框940处，第二微控制器562停止切割过程。
在一些实施方式中，用于初始化密封输出段内的停留和初始化切割输出段开始的阈值可基于颌部角度、抓握力或其它类似测量而变化。诸如颌部角度和抓握力的测量可提供关于颌部之间组织的状态的另外的信息。例如，颌部角度的减小意味着水分损失或组织干燥或完全切割。此外，切割输出段和密封输出段的定时可基于颌部角度、抓握力或其它类似测量而变化。
此外，在一些实施方式中，代替以预定时间执行单一切割序列(sequence)，可以执行多个较短的切割激活，其中在每个较短的激活之间引入一段空载时间。这可导致更可靠的切割性能，因为开始、停止和重新开始该序列更可能使切割电极处的残余组织股(tissuestrands)蒸发，该残余组织股可导致切割不完全。此外，还可能期望在开始切割激活之前将密封序列的激活暂停一定预定时间以允许组织冷却和组织切割表面与组织之间的任何蒸气屏障消散。这可导致更均匀的切割放电和改进的切割性能。此外，当切割激活终止时，还可能期望使密封激活暂停预定时间段，以允许组织从切割激活期间输送的能量恢复，并且允许对用于确定密封序列何时应当前进到序列的下一阶段的电参数进行更准确的测量。将要理解，密封和切割信号是独立提供的，并且在一些情况下，密封信号可以始终在切割信号结束之后结束。
图10是表示根据一些实施方式的在同时密封和切割活动期间抑制电弧的第二过程的示例性流程图。第一和第二微控制器532、562和主控制器572可配置有指令，以使图1的电外科系统500的第一和第二段502、504执行同时密封和切割活动。判定框1002确定切割信号是否是激活的(active)。响应于确定切割信号是激活的，在判定框1004处，第二微控制器562确定在所述组切割电极510、512之间的监测电流是否大于切割电弧阈值。在框1006处，响应于确定所述组切割电极510、512之间的监测电流大于切割电弧阈值，第二微控制器562停止切割信号。在框1004之后，或者在框1002处确定切割信号不是激活的之后，或者在框1004处确定所述组切割电极510、512之间的监测电流不大于切割电弧阈值之后，控制流向判定框1008。判定框1008确定密封信号是否是激活的。响应于确定密封信号是激活的，在判定框1010处，第一微控制器532确定所述组密封电极506、508之间的监测电流是否大于密封电弧阈值。在框1012处，响应于确定所述组密封电极506、508之间的监测电流大于密封电弧阈值，第一微控制器532停止密封信号，并且第二微控制器562停止切割信号。将要理解，不进行密封的切割可导致出血，这是响应于密封电弧而非响应于切割电弧来停止切割和密封的原因。在判定框1008处确定密封信号不是激活的之后，或者在判定框1010处确定所述组切割电极510、512之间的监测电流不大于密封电弧阈值之后，控制流向判定框1002。
图11是表示根据一些实施方式的响应于组织密封表面之间不存在生物组织而停止密封和切割活动的第三过程的示例性流程图。第一和第二微控制器532、562和主控制器572可配置有指令，以使图1的电外科系统500的第一和第二段502、504执行同时密封和切割活动。第三过程在密封信号激活时发生。在框1102处，第一电压和电流监测电路监测所述组密封电极506、508之间的电流和电压。在框1104处，第一微控制器532确定所述组密封电极506、508之间的监测电压和电流是否指示组织密封表面606-612中任意者之间(即，第一和第三组织密封表面606、610之间，或者第二和第四组织密封表面608、612之间)的直接电接触。可导致短路的组织密封表面之间的直接接触可能是密封表面之间不存在生物组织造成的。响应于确定在所述组密封电极506、508之间的监测电压和电流不指示组织密封表面606-612中任意者之间的直接电接触，控制流回到框1102。在判定框1106处，响应于确定在所述组密封电极506、508之间的监测电压和电流确实指示组织密封表面606-612中任意者之间的直接电接触，第二微控制器562确定切割信号是否是激活的。在框1108处，响应于确定切割信号是激活的，第二微控制器562停止切割信号。在框1110处，在框1108之后或在框1106处确定切割段不是激活的之后，第一微控制器532停止密封信号。将要理解，从电弧输送的高能量可损害器械本身，并使其无效；例如密封性能不良。
尽管已经显示和描述了示例性实施方式，但是在前述公开内容中考虑各种各样的修改、改变和替换，并且在一些情况下，可以采用实施方式的一些特征而不相应地使用其它特征。本领域普通技术人员将认识到许多变型、替代形式和修改。因此，本公开的范围应当仅由所附权利要求来限制，并且应当宽泛地和以符合本文所公开的实施方式的范围的方式来解释权利要求。呈现以上描述以使得本领域任何技术人员能够产生并使用电外科信号来同时密封和切割生物组织。对实施方式的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本文限定的一般原理可适用其它实施方式和应用。在前面的描述中，出于说明的目的阐述了许多细节。例如，电外科信号发生电路可包括单个处理器，所述单个处理器配置有运行单独过程以控制密封段和剖解段的指令。然而，本领域普通技术人员将认识到，本发明可以在不使用这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，以框图形式显示了公知的过程，以免不必要的细节模糊了本发明的描述。相同的参考编号可用于表示不同附图中相同或相似项目的不同视图。因此，根据本发明的实施方式的上述描述和附图仅仅示例本发明原理的。因此，将要理解，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可对实施方式进行各种修改，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.密封和切割生物组织的方法，包括：
在一组密封电极之间施加交流(AC)密封信号；
确定在所述组密封电极之间施加所述AC密封信号时，布置在所述组密封电极之间的生物组织的阻抗；
响应于布置在所述密封电极之间的生物组织的阻抗达到第一阻抗阈值，在一组切割电极之间施加AC切割信号，同时在所述切割电极之间施加所述AC密封信号；
确定在所述组切割电极之间施加所述AC切割信号时，布置在所述组密封电极之间的生物组织的阻抗；
响应于布置在所述组密封电极之间的生物组织的阻抗达到第二阻抗阈值，停止所述组密封电极之间的AC密封信号；和
停止所述AC切割信号。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中停止所述AC切割信号的动作在停止所述AC密封信号的动作之后发生。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述组密封电极之间施加所述AC密封信号包括在布置于所述组密封电极之间的生物组织的阻抗达到所述第二阻抗阈值后延长的密封停留时间期间施加所述AC密封电流。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中所述AC密封信号与所述AC切割信号是同相的。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述组密封电极之间施加所述AC密封信号的动作和在所述组切割电极之间施加所述AC切割信号的动作包括施加所述交流AC密封信号和施加所述AC切割信号至所述组密封电极和所述组切割电极之间共用的至少一个电极。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述组切割电极之间施加AC切割信号包括在所述组切割电极之间施加多个切割脉冲。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述组切割电极之间施加AC切割信号包括在所述组切割电极之间施加多个切割信号脉冲；还包括：
基于布置在所述组切割电极之间的生物组织的阻抗值来调节切割信号脉冲的数量。
8.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述组切割电极之间施加AC切割信号包括在所述组切割电极之间施加多个切割信号脉冲；还包括：
基于布置在所述组密封电极之间的生物组织的阻抗值来调节切割信号脉冲之间的密封停留时间。
9.根据权利要求1所述的方法，
其中所述第一阻抗阈值低于所述第二阻抗阈值。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定在所述组切割电极之间施加所述AC切割信号时，布置在所述组切割电极之间的生物组织的阻抗；
其中停止所述AC切割信号包括响应于布置在所述组切割电极之间的生物组织的阻抗达到第三阻抗阈值而停止所述AC切割信号。
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